本文關鍵詞：三環(huán)減速器齒輪參數(shù)化建模及其接觸應力有限元分析

  更多相關文章： 三環(huán)減速器 變位系數(shù) 參數(shù)化 接觸應力

【摘要】：三環(huán)減速器是一種傳動方式和結構等新穎的少齒差傳動裝置，有著其他減速器不可比擬的優(yōu)勢。近些年來，三環(huán)減速器引起了許多科研工作者的濃厚興趣，并且在機械工業(yè)領域得到了廣泛應用。本文主要以三環(huán)減速器齒輪副為研究對象，在對齒輪副進行參數(shù)化建模的基礎上，用有限元法分析其接觸應力并且研究齒輪參數(shù)對接觸應力的影響，，對其承載能力的深入研究具有重要意義。 本文首先確定三環(huán)減速器齒輪副的變位系數(shù)，根據(jù)三環(huán)減速器內(nèi)嚙合齒輪副的傳動特性，運用軟件MathCAD，在保證齒輪副不產(chǎn)生齒廓重疊干涉和重合度大于1的條件下，采用重合度和齒廓重疊干涉系數(shù)同時微分逼近的牛頓迭代方法，求得變位系數(shù)，此方法的迭代次數(shù)比單獨使用重合度或齒廓重疊干涉系數(shù)微分逼近法要少，齒輪的變位系數(shù)小，使得三環(huán)減速器結構尺寸小、強度高、承載能力大。然后利用Pro/E對三環(huán)減速器內(nèi)齒環(huán)板和輸出外齒輪進行參數(shù)化設計，達到輸入改變的幾何參數(shù)自動生成三維齒廓模型的目的，充分體現(xiàn)了Pro/E軟件參數(shù)化設計重要思想；同時運用Pro/E對三環(huán)減速器進行裝配和干涉檢查，為后續(xù)齒輪副的有限元接觸分析提供精確的嚙合齒輪副模型。 運用有限元分析軟件ANSYS，對三環(huán)減速器齒輪副進行有限元接觸分析。通過對比完整齒輪副和部分齒輪副的有限元嚙合情況，最終得到完整齒輪副有限元模型分析的合理性，求得齒輪副的等效應力、接觸區(qū)域接觸齒面的contact stress和它的分布情況。同時通過三環(huán)減速器多齒彈性嚙合效應的理論數(shù)學模型，求得此時三環(huán)減速器的實際嚙合齒數(shù)和載荷分配隨著嚙合點由進入嚙合到脫離嚙合的變化情況。 根據(jù)三環(huán)減速器齒輪副參數(shù)化建模，建立不同齒頂高系數(shù)下的嚙合齒輪副，分析不同齒頂高系數(shù)和變位系數(shù)下內(nèi)嚙合齒輪副接觸應力的變化情況。
【關鍵詞】：三環(huán)減速器 變位系數(shù) 參數(shù)化 接觸應力
【學位授予單位】：遼寧科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH132.46;TH132.41
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 1. 緒論9-13
• 1.1 課題研究的背景及研究意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究綜述10-12
• 1.2.1 三環(huán)減速器研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 齒輪接觸應力研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 論文主要內(nèi)容及研究方法12-13
• 2. 三環(huán)減速器齒輪副變位系數(shù)的確定13-21
• 2.1 三環(huán)減速器齒輪副的限制條件13-14
• 2.2 三環(huán)減速器內(nèi)外齒輪變位系數(shù)的確定14-16
• 2.2.1 選擇變位系數(shù)的方法14-15
• 2.2.2 兩個主要限制條件15
• 2.2.3 變位系數(shù)滿足的嚙合方程15
• 2.2.4 求解變位系數(shù)15-16
• 2.3 三環(huán)減速器內(nèi)外齒輪變位系數(shù)的演算過程16-20
• 2.3.1 軟件介紹16
• 2.3.2 初選嚙合角16
• 2.3.3 計算過程16-20
• 2.4 本章小結20-21
• 3. 三環(huán)減速器齒輪副的參數(shù)化建模及裝配21-35
• 3.1 系統(tǒng)環(huán)境介紹21-22
• 3.1.1 Pro/E 簡介及特征21-22
• 3.1.2 基于 Pro/E 的齒輪參數(shù)化建模22
• 3.2 漸開線圓柱變位齒輪的構建方法22-25
• 3.2.1 變位齒輪幾何尺寸的計算公式22-23
• 3.2.2 變位齒輪漸開線齒廓方程23
• 3.2.3 變位齒輪齒廓線造型23-25
• 3.3 三環(huán)減速器齒輪副的實體建模25-29
• 3.3.1 內(nèi)齒環(huán)板的參數(shù)化建模25-28
• 3.3.2 輸出外齒輪的參數(shù)化建模28-29
• 3.4 三環(huán)減速器齒輪參數(shù)化建模的程序29-30
• 3.5 三環(huán)減速器的裝配和干涉檢查30-34
• 3.5.1 三環(huán)減速器主要零件實體建模31-32
• 3.5.2 三環(huán)減速器裝配體的建立32-33
• 3.5.3 三環(huán)減速器裝配體的干涉檢查33-34
• 3.6 本章小結34-35
• 4. 三環(huán)減速器齒輪副的有限元分析35-47
• 4.1 有限元法與接觸理論35-37
• 4.1.1 有限元方法35-36
• 4.1.2 接觸問題有限元方法36-37
• 4.2 ANSYS 軟件37-38
• 4.3 Pro/E 與 ANSYS 的連接38
• 4.4 三環(huán)減速器內(nèi)嚙合齒輪副有限元分析38-46
• 4.4.1 齒輪副實體模型的建立38-39
• 4.4.2 齒輪副有限元模型的建立39-42
• 4.4.3 齒輪副有限元結果的對比分析42-46
• 4.5 本章小結46-47
• 5. 三環(huán)減速器齒輪副的彈性嚙合效應47-54
• 5.1 齒輪副工作齒廓間隙的計算47-49
• 5.2 多齒彈性嚙合效應的理論解析49-51
• 5.3 實例計算51-52
• 5.4 齒輪副嚙合點位置對齒輪副載荷分配的影響52-53
• 5.5 本章小結53-54
• 6. 齒輪參數(shù)對三環(huán)減速器齒輪副接觸應力的影響54-60
• 6.1 不同參數(shù)的選取54
• 6.2 接觸應力有限元分析比較54-59
• 6.3 本章小結59-60
• 結論60-61
• 參考文獻61-63
• 致謝63-64
• 作者簡介64-65

【參考文獻】

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本文編號：777188